RFIDUHF(EPC)標(biāo)簽使用常識(shí)

1、RFID UHF(EPC)標(biāo)簽使用常識(shí)符合EPC Class1 Gen2（簡稱G2）協(xié)議V109版的電子標(biāo)簽（Tag，簡稱標(biāo)簽）和Reader（讀寫器）,應(yīng)該具有下述的特性。Q1：標(biāo)簽存儲(chǔ)器分為哪幾個(gè)區(qū)？ A：Tag memory（標(biāo)簽內(nèi)存）分為Reserved（保留），EPC（電子產(chǎn)品代碼），TID（標(biāo)簽識(shí)別號(hào)）和User（用戶）四個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)塊（Bank）。 Reserved區(qū)：存儲(chǔ)Kill Password（滅活口令）和Access Password（訪問口令）。 EPC區(qū)：存儲(chǔ)EPC號(hào)碼等。 TID區(qū)：存儲(chǔ)標(biāo)簽識(shí)別號(hào)碼，每個(gè)TID號(hào)碼應(yīng)該是唯一的。 User區(qū)：存儲(chǔ)用戶定義的數(shù)據(jù)。

2、此外還有各區(qū)塊的Lock（鎖定）狀態(tài)位等用到的也是存儲(chǔ)性質(zhì)的單元。Q2：標(biāo)簽有哪幾種狀態(tài)？ A：收到連續(xù)波（CW）照射即上電（Power-up）以后，標(biāo)簽可處于Ready（準(zhǔn)備），Arbitrate（裁斷），Reply（回令），Acknowledged（應(yīng)答），Open（公開），Secured（保護(hù)），Killed（滅活）七種狀態(tài)之一。 1、Ready狀態(tài)是未被滅活的標(biāo)簽上電以后，開始所處的狀態(tài)，準(zhǔn)備響應(yīng)命令。 2、在Arbitrate狀態(tài)，主要為等待響應(yīng)Query等命令。 3、響應(yīng)Query后，進(jìn)入Reply狀態(tài)，進(jìn)一步將響應(yīng)ACK命令就可以發(fā)回EPC號(hào)碼。 4、發(fā)回EPC號(hào)碼后，進(jìn)入Ack

3、nowledged狀態(tài)，進(jìn)一步可以響應(yīng)Req_RN命令。 5、Access Password不為0才可以進(jìn)入Open狀態(tài)，在此進(jìn)行讀、寫操作。 6、已知Access Password才可能進(jìn)入Secured狀態(tài)，進(jìn)行讀、寫、鎖定等操作。 7、進(jìn)入到Killed狀態(tài)的標(biāo)簽將保持狀態(tài)不變，永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)以激活射頻場，從而永久失效。被滅活的標(biāo)簽在所有環(huán)境中均應(yīng)保持Killed狀態(tài)，上電即進(jìn)入滅活狀態(tài)。滅活操作不可逆轉(zhuǎn)。 要使標(biāo)簽進(jìn)入某一狀態(tài)一般需要適當(dāng)次序的一組合法命令，反過來各命令也只能當(dāng)標(biāo)簽在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下才能有效，標(biāo)簽響應(yīng)命令后也會(huì)轉(zhuǎn)到其他狀態(tài)。Q3：命令分為哪幾類？ A：從命令體系架構(gòu)和

4、擴(kuò)展性角度，分為Mandatory（必備的），Optional（可選的）， Proprietary (專有的)和Custom（定制的）四類。 從使用功能上看，分為標(biāo)簽Select（選?。?，Inventory（盤點(diǎn)）和Access（存?。┟钊悺?此外還為了以后命令擴(kuò)展，預(yù)留了長短不同的編碼待用。Q4：必備的（Mandatory）命令有哪些？ A：符合G2協(xié)議的標(biāo)簽和讀寫器，應(yīng)該支持必備的命令有十一條：Select（選擇），Query（查詢）, QueryAdjust（調(diào)節(jié)查詢）, QueryRep（重復(fù)查詢）, ACK（EPC答復(fù)）, NAK（轉(zhuǎn)向裁斷）, Req_RN（隨機(jī)數(shù)請(qǐng)求），Rea

5、d（讀），Write（寫），Kill（滅活），Lock（鎖定）。Q5：可選的（Optional）命令有哪些？ A：符合G2協(xié)議的標(biāo)簽和讀寫器，支持也可以不支持可選的命令有三條：Access（訪問），BlockWrite（塊寫），BlockErase（塊擦除）。Q6：專有的（Proprietary）命令會(huì)是什么？ A：專有的命令一般用于制造目的，如標(biāo)簽內(nèi)部測試等，標(biāo)簽出廠后這樣的命令應(yīng)該永久失效。Q7：定制的（Custom）命令會(huì)有哪些？ A：可以是制造商自己定義而開放給用戶使用的命令，如Philips公司提供有：BlockLock（塊鎖定），ChangeEAS（改EAS狀態(tài)），EASAlarm

6、（EAS報(bào)警）等命令（EAS是商品電子防盜竊系統(tǒng)Electronic Article Surveillance的縮寫）。Q8：選?。⊿elect）類命令有哪些？ A：僅有一條：Select，是必備的。 標(biāo)簽有多種屬性，基于用戶設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)和策略，使用Select命令，改變某些屬性和標(biāo)志就人為選擇或圈定了一個(gè)特定的標(biāo)簽群，可以只對(duì)它們進(jìn)行盤點(diǎn)識(shí)別或存取操作，這樣有利于減少?zèng)_突和重復(fù)識(shí)別，加快識(shí)別速度。Q9：盤點(diǎn)（Inventory）類命令有哪些？ A：有五條：Query, QueryAdjust, QueryRep, ACK, NAK，都是必備的。 1、標(biāo)簽收到有效Query命令后，符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)被

7、選擇的每個(gè)標(biāo)簽產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)（類似擲骰子），而隨機(jī)數(shù)為零的每個(gè)標(biāo)簽，都將產(chǎn)生回響（發(fā)回臨時(shí)口令RN16-一個(gè)16-bit隨機(jī)數(shù)），并轉(zhuǎn)移到Reply狀態(tài)；符合另一些條件的標(biāo)簽會(huì)改變某些屬性和標(biāo)志，從而退出上述標(biāo)簽群，有利于減少重復(fù)識(shí)別。 2、標(biāo)簽收到有效QueryAdjust命令后，只是各標(biāo)簽分別新產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)（象重?cái)S骰子），其他同Query。 3、標(biāo)簽收到有效QueryRep命令后，只對(duì)標(biāo)簽群中的每個(gè)標(biāo)簽原有的隨機(jī)數(shù)減一，其他同Query。 4、僅單一化的標(biāo)簽才能收到有效ACK命令（使用上述RN16，或句柄Handle-一個(gè)臨時(shí)代表標(biāo)簽身份的16-bit隨機(jī)數(shù)。此為一種安全機(jī)制?。?，收到后

8、，發(fā)回EPC區(qū)中的內(nèi)容?EPC協(xié)議最基本的功能。 5、標(biāo)簽收到有效NAK命令后，除了處于Ready、Killed的保持原狀態(tài)外，其它情況都轉(zhuǎn)到Arbitrate狀態(tài)。Q10：存取（Access）類命令有哪些？ A：有五條必備的：Req_RN，Read，Write，Kill，Lock， 和三條可選的：Access，BlockWrite，BlockErase。 1、標(biāo)簽收到有效Req_RN（with RN16 or Handle）命令后，發(fā)回句柄，或新的RN16，視狀態(tài)而不同。 2、標(biāo)簽收到有效Read（with Handle）命令后，發(fā)回出錯(cuò)類型代碼,或所要求區(qū)塊的內(nèi)容和句柄。 3、標(biāo)簽收到有效

9、Write（with RN16 & Handle）命令后，發(fā)回出錯(cuò)類型代碼,或?qū)懗晒桶l(fā)回句柄。 4、標(biāo)簽收到有效Kill（with Kill Password，RN16 & Handle）命令后，發(fā)回出錯(cuò)類型代碼,或滅活成功就發(fā)回句柄。 5、標(biāo)簽收到有效Lock（with Handle）命令后，發(fā)回出錯(cuò)類型代碼,或鎖定成功就發(fā)回句柄。 6、標(biāo)簽收到有效Access（with Access Password，RN16 & Handle）命令后，發(fā)回句柄。 7、標(biāo)簽收到有效BlockWrite（with Handle）命令后，發(fā)回出錯(cuò)類型代碼,或塊寫成功就發(fā)回句柄。 8、

10、標(biāo)簽收到有效BlockErase（with Handle）命令后，發(fā)回出錯(cuò)類型代碼,或塊擦除成功就發(fā)回句柄。Q11：所謂沖突（collisions）是怎么回事，怎樣抗沖突？G2用什么機(jī)制抗沖突的？ A：按上述Q9解答中提到的，當(dāng)有不止一個(gè)隨機(jī)數(shù)為零的標(biāo)簽各發(fā)回不同的RN16時(shí)，它們在接收天線上會(huì)出現(xiàn)不同RN16的波形迭加，也即所謂沖突（collisions），從而不能正確解碼。有多種抗沖突機(jī)制可以避免波形迭加變形，例如設(shè)法（時(shí)分）使某時(shí)刻只有一個(gè)標(biāo)簽“發(fā)言”，接著再單一化處理，就能識(shí)別讀寫多張標(biāo)簽中的每一張標(biāo)簽。 上述三條Q字頭的命令體現(xiàn)了G2的抗沖突機(jī)制：隨機(jī)數(shù)為零的標(biāo)簽才能發(fā)回RN16，若

11、同時(shí)有多個(gè)標(biāo)簽隨機(jī)數(shù)為零，而不能正確解碼，就策略性地重發(fā)Q字頭的命令或組合，給被選擇的標(biāo)簽群，直到能正確解碼。Q12：標(biāo)簽識(shí)別號(hào)（TID）應(yīng)該具有唯一性嗎？怎樣達(dá)成？ A：標(biāo)簽識(shí)別號(hào)TID（Tag identifier）是標(biāo)簽之間身份區(qū)別的標(biāo)志（可以類比于鈔票的編號(hào)）。從安全和防偽角度考慮，任何兩張G2標(biāo)簽不應(yīng)該完全相同，標(biāo)簽應(yīng)該具有唯一性；從上述Q1的解答中我們知道，標(biāo)簽四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊各有用處，出廠后有的還能隨時(shí)改寫，只有TID應(yīng)該也可以擔(dān)當(dāng)此任，所以標(biāo)簽的TID應(yīng)該具有唯一性。 出廠前 G2芯片的生產(chǎn)廠家應(yīng)使用Lock命令或其他手段作用于TID，使之永久鎖定；并且生產(chǎn)廠家或有關(guān)組織應(yīng)該保證每

12、個(gè)G2芯片適當(dāng)長度的TID是唯一的，任何情況下不會(huì)有第二個(gè)同樣的TID，即使某G2標(biāo)簽處于Killed狀態(tài)不會(huì)被激活再使用，它的TID（仍在此標(biāo)簽中）也不會(huì)出現(xiàn)在另一張G2標(biāo)簽中。 這樣由于TID是唯一的，雖然標(biāo)簽上的EPC碼等可以被復(fù)制到另一張標(biāo)簽上去，也能通過標(biāo)簽上的TID加以區(qū)分，從而正本清源。此種架構(gòu)和方法簡單可行，但要注意保證唯一性的邏輯鏈。 V109版的G2協(xié)議對(duì)TID的規(guī)定，必須的僅有32-bit（包括8-bit allocation class identifier，12-bit tag mask-designer identifier，12-bit tag model num

13、ber）；對(duì)更多位的bit，如SNR（serial number序列號(hào)），說的是“Tags may contain”，而非“should”。但由于EPC號(hào)碼被設(shè)計(jì)成會(huì)用到區(qū)分單件商品上，32-bit大概是不夠用的，應(yīng)該具有SNR。G2協(xié)議修訂或者Class 2等會(huì)考慮這些的吧。Q13：G2協(xié)議中的滅活（Kill）命令效果怎么樣？能否重新使用已滅活的標(biāo)簽？ A：G2協(xié)議設(shè)置了Kill命令，并且用32-bit的密碼來控制，有效使用Kill命令后標(biāo)簽永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)以激活射頻場，從而永久失效。但原來的數(shù)據(jù)可能還在標(biāo)簽中，若想讀取它們并非完全不可能，可以考慮改善Kill命令的含義-附帶擦除這些數(shù)據(jù)

14、。果然如此的話，人們應(yīng)該可以徹底放心了。 此外在一定時(shí)期內(nèi)，由于G2標(biāo)簽使用的成本或其他原因，會(huì)考慮到兼顧標(biāo)簽?zāi)芑厥罩貜?fù)使用的情況（如用戶要周轉(zhuǎn)使用帶標(biāo)簽的托盤、箱子，內(nèi)容物更換后相應(yīng)的EPC號(hào)碼、User區(qū)內(nèi)容要改寫；更換或重新貼裝標(biāo)簽所費(fèi)不菲、不方便；等等），需要即使被永久鎖定了的標(biāo)簽內(nèi)容也能被改寫的命令，因?yàn)椴煌i定狀態(tài)的影響，僅用Write或BlockWrite，BlockErase命令，不一定能改寫EPC號(hào)碼、User內(nèi)容或者Password（如標(biāo)簽的EPC號(hào)碼被鎖定從而不能被改寫，或未被鎖定但忘了這個(gè)標(biāo)簽的Access Password而不能去改寫EPC號(hào)碼）。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)需求

15、，需要一個(gè)簡單明了的Erase命令-除了TID區(qū)及其Lock狀態(tài)位（標(biāo)簽出廠后TID不能被改寫），其他EPC號(hào)碼、Reserved區(qū)、User區(qū)的內(nèi)容和其它的Lock狀態(tài)位，即使是永久鎖定了的，也將全部被擦除以備重寫。 比較起來，改善的Kill命令和增加的Erase命令功能基本相同（包括應(yīng)該都使用Kill Password），區(qū)別僅在于前者Kill命令使不產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)，這樣也可以統(tǒng)一歸到由Kill命令所帶參數(shù)RFU的不同值來考慮。Q14：G2中訪問（Access）等命令是可選的，若標(biāo)簽或讀寫器不支持可選的命令怎么辦？ A：若不支持BlockWrite或BlockErase命令，完全可以由Write命令（一次寫16-bit）多使用幾次代替，因?yàn)椴脸梢哉J(rèn)為是寫0，前者塊寫、塊擦除的塊是幾倍的16-bit，其他使用條件類似。 若不支持Access命令，只有Access Password為0，才可進(jìn)入Secured狀態(tài)，才能使用Lock命令。在Open或Secured狀態(tài)里都可以改變Access Password，之后再使用Lock命令鎖定或永久鎖定Access Password的話（pwd-read/write位為1，permalock位為0或1，參考附表），則標(biāo)簽再也進(jìn)不了Secured